一种汽车万向节传动转角测试设备的制作方法

1.本发明涉及测试设备的技术领域，特别是涉及一种汽车万向节传动转角测试设备。


背景技术：

2.众所周知，在汽车传动系统中，万向节是对驱动轴输出转速和扭矩进行转向的一种辅助联轴器，其主要由十字轴、节叉和连接轴组成，万向节在拼装完成后，需要对其抗扭强度、疲劳强度、硬度、启动力矩、固定端/滑移端摆动力矩、摆角、传动转角等特性进行检测，从而对万向节的制造、装配等产品质量进行准确评估。
3.目前，国内生产厂在对万向节传动转角这一特性进行检测时，仍处于人工检测的阶段，工人将万向节上两个节叉转动至能够允许万向节正常传动时的最大角度，之后通过角度尺对两个节叉之间角度进行测量，从而完成检测工作，然而此种检测方式只能对万向节进行静态检测，无法在万向节稳定传动状态下对其进行转角测量，由于万向节转动时存在较大惯性，静态测量和动态测量存在较大差异，导致检测的误差较大，无法对万向节性能进行准确评估，并且人工检测的精度较低，消耗人力较大。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种汽车万向节传动转角测试设备。
5.为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：汽车万向节传动转角测试设备，包括万向节本体，所述万向节本体保持竖直状态，所述万向节本体的两端均设置有用于对万向节本体进行固定的夹持结构，夹持结构由两个直角夹板组成，通过两个直角夹板对万向节本体的端部进行夹持固定，夹持结构上设置有支撑轴，其中位于万向节本体下侧的支撑轴底部设置有对万向节本体进行支撑的底板，并且支撑轴与底板转动连接，位于万向节本体上侧的支撑轴顶部转动设置有弧形滑块；所述万向节本体外侧设置有弧形导轨，弧形滑块滑动安装在弧形导轨上并且弧形导轨对弧形滑块进行导向；其中，弧形导轨的圆心与万向节本体的中心点重合。
6.进一步地，所述底板顶部转动设置有外齿环，外齿环内壁上设置有压力计，压力计上设置有扭簧，扭簧的外端固定在底板上的支撑轴上，通过压力计和扭簧使外齿环带动支撑轴转动，从而带动万向节本体转动，外齿环上啮合设置有第一齿轮，底板底部设置有主电机，主电机与第一齿轮传动连接；底板上设置有两个连接板，两个连接板分别与弧形导轨的两端连接。
7.进一步地，所述弧形导轨外壁上固定有弧形齿排，弧形齿排上啮合设置有第二齿轮，弧形滑块上安装有伺服电机，伺服电机输出端与第二齿轮连接。
8.进一步地，所述支撑轴有多边形连接轴和内多边形滑套组成，多边形连接轴固定在夹持结构上，内多边形滑套滑动套设在多边形连接轴的外壁上，多边形连接轴与内多边
形滑套之间通过锁定螺栓固定连接，万向节本体上侧的内多边形滑套外端转动安装在弧形滑块上，万向节本体下侧的内多边形滑套外端转动安装在底板上，并且扭簧的端部与底板上的内多边形滑套外壁连接。
9.进一步地，所述万向节本体由一个十字轴、两个节叉和两个连接轴组成，两个节叉分别安装在十字轴的上下两侧，并且两个节叉的方向相对，两个连接轴分别固定在两个节叉的外壁上；所述夹持结构还包括位于两个直角夹板之间的两个弧面夹板，两个弧面夹板和两个直角夹板呈四边形分布，弧面夹板的两端均倾斜固定有伸缩杆，伸缩杆的固定端安装在直角夹板上；两个直角夹板之间设置有托板，托板用于对连接轴外端进行托举支撑。
10.进一步地，所述夹持结构还包括槽板，槽板与多边形连接轴连接，两个直角夹板均位于槽板内部，直角夹板前后两侧的槽板内侧壁上均开设有导向组，导向组由两个直角导向槽组成，直角导向槽的一个直角边为水平方向，另一个直角边为竖直方向，直角夹板前后每个侧壁上均固定有两个滑杆，两个滑杆之间连线呈倾斜状态，滑杆的外端滑动安装在直角导向槽内。
11.进一步地，所述托板远离所述万向节本体的端面上倾斜转动设置有两个第一推拉板，两个第一推拉板的倾斜方向相反，第一推拉板的外端倾斜转动设置有第二推拉板，第二推拉板的外端转动安装在直角夹板上。
12.进一步地，所述槽板内开设有滑槽，滑槽内滑动设置有两个推动滑块，两个第二推拉板分别转动安装在两个推动滑块上，推动滑块上螺装穿插有螺纹杆，两个螺纹杆对接，并且两个螺纹杆的螺旋方向相反，滑槽的内侧壁上安装有副电机，副电机的输出端与靠近副电机的螺纹杆端部连接。
13.与现有技术相比本发明的有益效果为：通过对万向节本体进行动态传动转角测试工作，可有效提高万向节本体测试数值的准确性，降低检测误差，方便对万向节本体的性能进行准确评估，同时通过对万向节本体进行自动检测，可有效降低人工检测时的操作误差，提高测试精度，并且节省人力。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本发明的前视结构示意图；图2是图1中底板俯视放大结构示意图；图3是图1中a处局部放大结构示意图；图4是图1中万向节本体和夹持结构的放大结构示意图；图5是图4中万向节本体放大结构示意图；图6是图4中槽板剖视放大结构示意图；图7是图4中槽板俯视放大结构示意图；
附图中标记：1、万向节本体；2、直角夹板；3、支撑轴；4、底板；5、弧形滑块；6、弧形导轨；7、外齿环；8、压力计；9、扭簧；10、第一齿轮；11、主电机；12、弧形齿排；13、第二齿轮；14、伺服电机；15、多边形连接轴；16、内多边形滑套；17、锁定螺栓；18、十字轴；19、节叉；20、连接轴；21、弧面夹板；22、伸缩杆；23、托板；24、槽板；25、直角导向槽；26、滑杆；27、第一推拉板；28、第二推拉板；29、滑槽；30、推动滑块；31、副电机；32、螺纹杆；33、连接板。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
17.在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。
19.如图1所示，本发明的一种汽车万向节传动转角测试设备，包括万向节本体1，所述万向节本体1保持竖直状态，所述万向节本体1的两端均设置有用于对万向节本体1进行固定的夹持结构，夹持结构由两个直角夹板2组成，通过两个直角夹板2对万向节本体1的端部进行夹持固定，夹持结构上设置有支撑轴3，其中位于万向节本体1下侧的支撑轴3底部设置有对万向节本体1进行支撑的底板4，并且支撑轴3与底板4转动连接，位于万向节本体1上侧的支撑轴3顶部转动设置有弧形滑块5；所述万向节本体1外侧设置有弧形导轨6，弧形滑块5滑动安装在弧形导轨6上并且弧形导轨6对弧形滑块5进行导向；其中，弧形导轨6的圆心与万向节本体1的中心点重合。
20.本实施例中，转动底板4上的支撑轴3，支撑轴3通过夹持结构上的两个直角夹板2带动万向节本体1转动，从而使万向节本体1处于转动状态，万向节本体1带动其上侧夹持结构和支撑轴3转动，并且该支撑轴3在弧形滑块5上转动，推动弧形滑块5在弧形导轨6上滑动，由于弧形导轨6的圆心与万向节本体1的中心点重合，从而使弧形滑块5带动万向节本体1进行弯曲变形运动，万向节本体1的传动角度发生变化，实现万向节本体1的转角传动的目的，随着弧形滑块5持续滑动，万向节本体1的弯曲角度逐渐增大，当万向节本体1发生相克而无法转动或由于万向节本体1转动惯性过大而导致万向节本体1转动扭矩过大时，停止滑动弧形滑块5，此时弧形滑块5在弧形导轨6上所处位置与垂直于弧形导轨6的竖直面之间的夹角即为万向节本体1的传动转角的最大测试角度，万向节本体1的动态转角测试工作完成，通过对万向节本体1进行动态传动转角测试工作，可有效提高万向节本体1测试数值的准确性，降低检测误差，方便对万向节本体1的性能进行准确评估，同时通过对万向节本体1进行自动检测，可有效降低人工检测时的操作误差，提高测试精度，并且节省人力。
21.如图1和图2所示，作为上述实施例的优选，所述底板4顶部转动设置有外齿环7，外齿环7内壁上设置有压力计8，压力计8上设置有扭簧9，扭簧9的外端固定在底板4上的支撑轴3上，通过压力计8和扭簧9使外齿环7带动支撑轴3转动，从而带动万向节本体1转动，外齿环7上啮合设置有第一齿轮10，底板4底部设置有主电机11，主电机11与第一齿轮10传动连接；底板4上设置有两个连接板33，两个连接板33分别与弧形导轨6的两端连接。
22.本实施例中，主电机11通过第一齿轮10带动外齿环7转动，外齿环7通过压力计8和扭簧9带动万向节本体1转动，从而方便对万向节本体1进行动态检测，压力计8和扭簧9可实现外齿环7对万向节本体1的软传动的目的，压力计8实时检测扭簧9的弹性力，当万向节本体1发生相克而无法正常转动或万向节本体1传动扭矩达到规定值时，主电机11停止运行，此时弧形滑块5停止移动，通过设置扭簧9，可方便对外齿环7和底板4上的支撑轴3进行保护，方便为外齿环7和支撑轴3的传动过程提供足够缓冲空间，连接板33可对弧形导轨6进行支撑。
23.如图3所示，作为上述实施例的优选，所述弧形导轨6外壁上固定有弧形齿排12，弧形齿排12上啮合设置有第二齿轮13，弧形滑块5上安装有伺服电机14，伺服电机14输出端与第二齿轮13连接。
24.本实施例中，当万向节本体1处于转动状态时，伺服电机14带动第二齿轮13转动，第二齿轮13在弧形齿排12上滚动，从而推动弧形滑块5在弧形导轨6上滑动，此时弧形滑块5可带动万向节本体1发生弯曲变形，从而实现万向节本体1的转角传动的目的，当主电机11停止运行时，万向节本体1停止转动，此时伺服电机14同步停止运行，通过检测伺服电机14内转子转动圈数和转子转动角度，从而检测弧形滑块5在弧形导轨6上的位置，方便对万向节本体1的传动转角进行自动检测。
25.如图3所示，作为上述实施例的优选，所述支撑轴3有多边形连接轴15和内多边形滑套16组成，多边形连接轴15固定在夹持结构上，内多边形滑套16滑动套设在多边形连接轴15的外壁上，多边形连接轴15与内多边形滑套16之间通过锁定螺栓17固定连接，万向节本体1上侧的内多边形滑套16外端转动安装在弧形滑块5上，万向节本体1下侧的内多边形滑套16外端转动安装在底板4上，并且扭簧9的端部与底板4上的内多边形滑套16外壁连接。
26.本实施例中，旋松锁定螺栓17，可调节多边形连接轴15与内多边形滑套16的总长度，从而方便将任意规格的万向节本体1固定在测试设备上并进行检测工作，同时可方便使万向节本体1的中心点与弧形导轨6的圆心重合，从而方便使万向节本体1在转动状态下顺利进行弯曲转角测试。
27.如图4至图6所示，作为上述实施例的优选，所述万向节本体1由一个十字轴18、两个节叉19和两个连接轴20组成，两个节叉19分别安装在十字轴18的上下两侧，并且两个节叉19的方向相对，两个连接轴20分别固定在两个节叉19的外壁上；所述夹持结构还包括位于两个直角夹板2之间的两个弧面夹板21，两个弧面夹板21和两个直角夹板2呈四边形分布，弧面夹板21的两端均倾斜固定有伸缩杆22，伸缩杆22的固定端安装在直角夹板2上；两个直角夹板2之间设置有托板23，托板23用于对连接轴20外端进行托举支撑。
28.本实施例中，当两个直角夹板2相互靠近时，两个直角夹板2通过弧面夹板21上的
两个伸缩杆22推动弧面夹板21同步移动，两个弧面夹板21同步相互靠近，从而使两个直角夹板2和两个弧面夹板21同步相互靠近，当需要对万向节本体1进行固定时，连接轴20的外端放置在托板23上，托板23对连接轴20进行托举支撑，推动两个直角夹板2相互靠近，两个直角夹板2的竖直侧壁对节叉19的左右侧壁进行挤压固定处理，同时两个弧面夹板21对连接轴20的外壁前后两侧进行挤压固定处理，从而使两个直角夹板2和两个弧面夹板21对节叉19和连接轴20组成整体的前、后、左、右四个方向进行挤压固定处理，推动两个直角夹板2向外侧移动，直角夹板2的水平直角边对节叉19进行挤压推动处理，从而使节叉19推动连接轴20与托板23紧密贴紧，实现对节叉19和连接轴20组成整体的上、下两个方向的挤压固定工作，从而对节叉19和连接轴20进行全方位固定工作。
29.在本实施例中，通过设置伸缩杆22，可方便对弧面夹板21进行导向，方便使弧面夹板21与直角夹板2保持同步移动。
30.如图6和图7所示，作为上述实施例的优选，所述夹持结构还包括槽板24，槽板24与多边形连接轴15连接，两个直角夹板2均位于槽板24内部，直角夹板2前后两侧的槽板24内侧壁上均开设有导向组，导向组由两个直角导向槽25组成，直角导向槽25的一个直角边为水平方向，另一个直角边为竖直方向，直角夹板2前后每个侧壁上均固定有两个滑杆26，两个滑杆26之间连线呈倾斜状态，滑杆26的外端滑动安装在直角导向槽25内。
31.本实施例中，通过设置两个直角导向槽25和两个滑杆26，可实现对直角夹板2的导向工作，方便使直角夹板2在移动时保持平移状态，当需要对节叉19进行夹持时， 滑杆26在直角导向槽25的水平区域内滑动，两个直角夹板2同步靠近，直角夹板2的竖直侧壁对节叉19的外侧壁进行挤压固定处理，当直角夹板2与节叉19接触时，滑杆26移动至直角导向槽25拐角位置并进入直角导向槽25的竖直区域内，两个滑杆26同步移动并与节叉19发生相对滑动，滑杆26的水平直角边与节叉19的内壁接触并推动连接轴20与托板23贴紧，从而实现节叉19和连接轴20的固定工作。
32.在本实施例中，通过设置直角导向槽25和滑杆26，可方便对直角夹板2进行导向，并且方便使直角夹板2先对节叉19的侧壁进行挤压固定再对节叉19的内壁进行推动固定。
33.如图6所示，作为上述实施例的优选，所述托板23远离所述万向节本体1的端面上倾斜转动设置有两个第一推拉板27，两个第一推拉板27的倾斜方向相反，第一推拉板27的外端倾斜转动设置有第二推拉板28，第二推拉板28的外端转动安装在直角夹板2上。
34.本实施例中，推动两个第二推拉板28同步相互分离，由于第二推拉板28倾斜，两个第二推拉板28分别推动两个直角夹板2同步移动，并且直角夹板2沿直角导向槽25方向移动，从而使两个直角夹板2逐渐分离并停止对节叉19的固定工作，同时两个第二推拉板28通过两个第一推拉板27拉动托板23远离连接轴20，从而使托板23停止对连接轴20的挤压支撑工作，通过采用第一推拉板27和第二推拉板28的结构，可实现托板23和直角夹板2的同步移动目的，实现两个直角夹板2、两个弧面夹板21和托板23的联动运动状态，与传动气缸推动夹持结构相比，本发明通过采用联动的结构可实现多方向同步挤压固定工作，提高夹持工作的同步性，并且大大节省气缸等动力结构的数量，简化结构方式，降低管路和线路分布的复杂性。
35.如图6所示，作为上述实施例的优选，所述槽板24内开设有滑槽29，滑槽29内滑动设置有两个推动滑块30，两个第二推拉板28分别转动安装在两个推动滑块30上，推动滑块
30上螺装穿插有螺纹杆32，两个螺纹杆32对接，并且两个螺纹杆32的螺旋方向相反，滑槽29的内侧壁上安装有副电机31，副电机31的输出端与靠近副电机31的螺纹杆32端部连接。
36.本实施例中，副电机31带动两个螺纹杆32同步转动，两个螺纹杆32同步推动两个推动滑块30相对移动，从而带动两个第二推拉板28同步移动。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。